时间增益补偿方法、装置、设备、存储介质和程序产品与流程

1.本技术涉及超声图像处理领域，特别是涉及一种时间增益补偿方法、装置、设备、存储介质和程序产品。


背景技术：

2.时间增益补偿(time gain compensation，tgc)是超声设备用来克服因为超声波能量衰减的导致信号减弱的一种处理方法。其可以将从脉冲发射开始后的回声信号随着时间的延长而逐渐增加增益。
3.通常，在超声成像系统中，tgc技术对回波信号进行增益控制包括对回波信号在模拟域的增益控制，以及来自于控制面板上的调节参数，对波束合成后的数据进行数字域的增益控制两方面。
4.然而，相关技术中，在超声成像系统中采用tgc对回波信号进行增益控制时，根据增益补偿后的回波信号生成的超声图像质量较差。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种时间增益补偿方法、装置、设备、存储介质和程序产品，能够提高在超声成像系统中采用tgc对回波信号进行增益控制时，根据增益补偿后的回波信号生成的超声图像质量。
6.第一方面，本技术实施例提供一种时间增益补偿方法，该方法包括：
7.获取时间增益补偿tgc设置参数；
8.根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线；
9.向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；编码后的tgc曲线用于指示逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
10.在其中一个实施例中，在模拟域对回波信号进行增益调节包括：
11.在模拟域控制前端芯片中的电压控制衰减器对回波信号进行增益调节；或者，
12.在模拟域向前端芯片发送tgc控制信号，tgc控制信号用于指示前端芯片从内部对回波信号进行增益调节。
13.在其中一个实施例中，上述在模拟域控制前端芯片中的电压控制衰减器对回波信号进行增益调节包括：
14.获取电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的电压增益函数关系；
15.根据电压增益函数关系，确定数模转换器输出的电压信号对应的增益值；
16.通过数模转换器输出的电压信号对应的增益值对回波信号进行增益调节。
17.在其中一个实施例中，上述获取电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的函数关系，包括：
18.根据预设的单位采样周期内各采样点的对应的增益值，确定单位采样周期的时间
增益函数关系；
19.根据时间增益函数关系，将各采样点的增益值与模数转换器的电压值进行对应处理，得到增益与电压控制衰减器的衰减值之间的增益衰减函数关系；
20.将模数转换器的电压值与电压控制衰减器进行对应处理，得到电压控制衰减器的控制电压信号与电压控制衰减器的衰减值之间的电压衰减函数关系；
21.根据增益衰减函数关系和电压衰减函数关系，构建电压控制衰减器的控制电压信号压与增益值之间的函数关系。
22.在其中一个实施例中，上述预设的直线算法对tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理时所需的计算资源小于预设值。
23.在其中一个实施例中，上述通过预设的直线算法为dda和布雷森汉姆算法。
24.第二方面，本技术还提供了一种时间增益补偿装置，该装置包括：
25.获取模块，用于获取时间增益补偿tgc设置参数；
26.拟合模块，用于根据所述tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线；
27.调节模块，用于向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；所述编码后的tgc曲线用于指示所述逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；所述数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
28.第三方面，本技术还提供了一种医疗设备，该医疗设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面方法实施例中的任一步骤。
29.第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面方法实施例中的任一步骤。
30.第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面方法实施例中的任一步骤。
31.上述提供的一种时间增益补偿方法、装置、设备、存储介质和程序产品，通过获取电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的电压增益函数关系，根据电压增益函数关系，确定数模转换器输出的电压信号对应的增益值，并通过数模转换器输出的电压信号对应的增益值对回波信号进行增益调节。该方法中，由于计算机设备对增益曲线进行编码后下发至逻辑控制器件中产生控制序列，该控制序列可控制数模转换器输出的电压从而控制电压控制衰减器，对电压控制衰减器进行编码控制可以灵活地调节tgc参数，从而实现在模拟域对回波信号进行增益调节，可以得到更高的图像质量。
附图说明
32.图1a为一个实施例中时间增益补偿方法的应用环境图；
33.图1b为一个实施例中超声信号衰减示意图；
34.图1c为一个实施例中时间增益补偿修正后的回波信号；
35.图1d为一个实施例中回波信号前端处理流程图；
36.图2为一个实施例中时间增益补偿方法的流程示意图；
37.图3为一个实施例中前端芯片功能框图；
38.图4为另一个实施例中时间增益补偿方法的流程示意图；
39.图5为一个实施例中采样点增益与电压关系图；
40.图6为一个实施例中时间增益补偿信号流向图；
41.图7为一个实施例中tgc曲线构建流程示意图；
42.图8为一个实施例中tgc曲线示意图；
43.图9为一个实施例中布雷森汉姆算法原理图；
44.图10为另一个实施例中tgc曲线构建流程示意图；
45.图11为另一个实施例中tgc曲线示意图；
46.图12为一个实施例中时间增益补偿装置的结构框图；
47.图13为一个实施例中计算机设备内部结构框图。
具体实施方式
48.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
49.本技术实施例提供的时间增益补偿方法，可以应用于如图1a所示的应用环境中。超声成像设备和计算机设备之间相互通信。其中，计算机设备包括但不限于是服务器、智能终端、电子设备等。其中，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库，内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。数据库用于存储时间增益补偿过程的相关数据。网络接口用于与外部的医疗设备等进行网络连接以实现通信。
50.在使用超声波诊断人体时，因为超声波在人体组织传播的特性，超声波能量随着发射的深度而衰减，使得接收到的回波信号幅度相差可能达到1000倍，这样会导致接收到的回波信号幅值会超过模拟数字转换器(analog-to-digital converter，adc)的动态范围，即接收到的近场回波信号饱和，远场回波信号检测不到。请参见图如图1b所示，图1b为超声信号衰减的示意图，可看出在超声波衰减的深度中，实际波形中近场回波信号幅值是超出了adc的动态范围的。基于此，出现了时间补偿增益(time gain compensate，tgc)技术，该技术可以使近场的回波信号得到较小的增益，使远场的回波信号得到较大的增益，即，使近场的回波信号放大倍数较小不至于超过adc的最大量程导致图像失真，远场的回波信号放大倍数较大不至于达不到adc的分辨率导致没有图像数据。相当于，tgc技术可以变相地增大adc的动态范围，如图1c所示，图1c为时间增益补偿修正后的回波信号示意图，修正后的近场回波信号也是处于adc的动态范围中的。
51.超声成像系统中通常是采用模拟前端(analog front-end，afe)芯片对回波信号进行处理。其中afe芯片一般有三个模块：低噪声放大器、压控制衰减器和可编程增益放大器，其对回波信号处理的流程可参见图1d所示，具体为先通过换能器采集到的回波信号，当回波信号进入afe芯片后，先在低噪声放大器中进行信号放大，放大后的回波信号经过电压控制衰减器进行衰减，衰减后回波信号经进入可编程增益放大器中进行放大得到原始数据。在超声成像系统中，tgc技术分为两级，其中，第一级的tgc是控制afe芯片中电压控制衰
减器来实现对回波信号在模拟域的增益控制；第二级的tgc是来自于控制面板上的调节参数，其是对波束合成后的数据进行数字域的增益控制。相关技术中，tgc控制方法均是将第一级的tgc的增益值固定为常数且不可更改，只允许更改第二级的tgc的增益曲线，这样只能对图像的明暗程度进行调节，如果扫描人体的组织信号衰减曲线与第一级tgc设置的增益曲线不匹配，则会导致图像质量不好且无法通过第二级的tgc改善图像质量。
52.基于此，本技术实施例提供一种时间增益补偿方法、装置、设备、存储介质和程序产品，能够用较少的计算资源得到精确的tgc曲线，更加精确与高效地控制tgc曲线，并通过控制电压控制衰减器实现在模拟域对回波信号进行增益调节，可以得到更高的图像质量。下面将通过实施例并结合附图具体地对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本技术提供的一种时间增益补偿方法，其执行主体可以为计算机设备，还可以是时间增益补偿装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为计算机设备的部分或者全部。
53.请参见图2所示，在一个实施例中，提供了一种时间增益补偿方法，该实施例涉及的是计算机设备根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理得到tgc曲线，并向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线的具体过程。该实施例包括以下步骤：
54.s201，获取时间增益补偿tgc设置参数。
55.其中，tgc设置参数为tgc调节的参数，例如，时间信息、增益信息、位置信息等等。可选地，计算机设备获取tgc设置参数的方式包括不限于是计算机设备主动从控制面板获取tgc调节的参数、计算机设备接收控制面板发送的tgc调节的参数。其中，控制面板上的tgc调节的参数可以是用户对控制面板上对应的功能键触发的等。
56.s202，根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线。
57.计算机设备基于上述接收到的tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，以得到tgc曲线。
58.可选地，该时间增益直线拟合处理可以是通过预设的直线算法对tgc设置参数进行拟合处理后得到。该预设的直线算法对tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理时所需的计算资源小于预设值。
59.其中，该预设值可以是常规的直线拟合方法所需的计算资源。或者，该预设值是根据大经验数据确定的最大允许计算资源。本技术实施例中对预设值不作限定，只要该预设值的设定可以确定出预设的直线算法对tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理时所需的计算资源是非常少的即可。
60.例如，该预设的直线算法可以是线段光栅化算法(digital differential analyzer,dda)、布雷森汉姆线算法等直线算法。相比于常规的直线拟合方法是确定直线方程并带入点继续计算，需要进行反复数学运算，对计算资源要求较高的缺陷，dda直线算法只涉及到浮点数的乘除和浮点运算，布雷森汉姆线算法只在计算中涉及加法和减法,并且仅使用整数算法，这些所需求的计算资源更少，这样可以使用更少资源得到更加精确的tgc曲线。
61.s203，向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；编码后的tgc曲线用于指示逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；数模转换器输出的电压信
号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
62.计算机设备生成的tgc曲线后，对tgc曲线进行软件编码得到编码后的tgc曲线。之后，计算机设备将该编码后的tgc曲线发送至逻辑控制器件，例如，该逻辑控制器件可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、可编程阵列逻辑(programming array logic，pal)、通用阵列逻辑器件(generic array logic，gal)，复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，cpld)等等。
63.逻辑控制器件接收到该编码后tgc曲线后根据该编码后tgc曲线生成一个控制序列，该控制序列是用于对数模转换器输出的电压信号进行控制的序列。而通过该控制序列对数模转换器输出的电压信号进行控制，该控制序列对数模转换器输出的电压信号进行控制的最终目的是为了使得控制后的电压信号可以在模拟域对回波信号进行增益调节。
64.本实施例提供的时间增益补偿方法，通过获取tgc设置参数，根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理得到tgc曲线，并向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线，以指示逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列，该数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。该方法中，由于通过计算机设备对生成的tgc曲线进行编码后下发至上层软件逻辑控制器件并产生控制序列，以该控制序列控制数模转换器输出的电压从而实现在模拟域对回波信号进行增益调节，从而提高图像质量。
65.下面通过实施例对在模拟域对回波信号进行增益调节的过程进行说明。一个实施例中，在模拟域对回波信号进行增益调节包括：在模拟域控制前端芯片中的电压控制衰减器对回波信号进行增益调节；或者，在模拟域向前端芯片发送tgc控制信号，tgc控制信号用于指示前端芯片从内部对回波信号进行增益调节。
66.其中，在模拟域控制前端芯片中的电压控制衰减器对回波信号进行增益调节和在模拟域向前端芯片发送tgc控制信号的区别是，前者是直接通过上层软件逻辑控制器件对前端芯片中的电压控制衰减器的参数进行控制来实现对回波信号的增益调节，后者是通过向前端芯片发送数字信号，使得前端芯片从内部对回波信号进行增益调节。
67.具体地，对通过向前端芯片发送数字信号，使得前端芯片从内部对回波信号进行增益调节的过程进行说明。通过数字信号调节tgc实质上仍然是对第一级tgc增益进行调节，(第一级的tgc是控制afe芯片中电压控制衰减器来实现对回波信号在模拟域的增益控制)，与上述直接通过上层软件逻辑控制器件对前端芯片中的电压控制衰减器的参数进行控制的区别是采用了数字信号进行通信，将tgc控制信号生成电路集成于前端芯片中，这样会使得增益调节的响应速度更快，请参见图3所示，通过逻辑控制器件输出tgc控制信号给前端芯片，前端芯片内部进行调节。
68.对直接对电压控制衰减器的参数进行控制来实现对回波信号的增益调节的过程进行说明。一种可实现的方式中，如图4所示，该过程包括以下步骤：
69.s301，获取电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的电压增益函数关系。
70.在模拟域控制前端芯片中的电压控制衰减器对回波信号进行增益调节具体是以电压控制衰减器的电压增益函数关系确定出数模转换器输出的电压信号的增益值，以该增益值对回波信号进行增益调节。即需要先获取电压控制衰减器的电压增益函数关系，电压增益函数关系表示电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的函数关系。
71.可选地，获取电压控制衰减器的电压增益函数关系的一种方式包括：根据预设的单位采样周期内各采样点的对应的增益值，确定单位采样周期的时间增益函数关系；根据时间增益函数关系，将各采样点的增益值与模数转换器的电压值进行对应处理，得到增益与电压控制衰减器的衰减值之间的增益衰减函数关系；将模数转换器的电压值与电压控制衰减器进行对应处理，得到电压控制衰减器的控制电压信号与电压控制衰减器的衰减值之间的电压衰减函数关系；根据增益衰减函数关系和电压衰减函数关系，构建电压控制衰减器的控制电压信号压与增益值之间的函数关系。
72.具体地，可预设一个单位采样周期内为8个采样点，获取该8个采样点各自对应的增益值，基于该8个采样点的增益值和对应的时间可得到单位采样周期的时间增益函数关系。即给定多段增益点得到一个时间增益函数关系，此时间增益函数关系请参见图5中的(a)所示。进一步地，将每个采样点的时间与数模转换器的电压值进行一一对应，可得到每个采样点的时间与数模转换器的电压值之间的第一对应关系，此第一对应关系可参见图5中的(b)所示，每个采样点的时间为x坐标，数模转换器的电压值为y坐标。接着，继续获取每个采样点的时间与电压控制衰减器的衰减值之间第二对应关系，此第二对应关系可参见图5中的(c)所示。
73.由图5中的(a)、(b)和(c)可得，对时间增益函数关系和第一对应关系进行y坐标对应，可得到每个采样点的增益与数模转换器的电压之间的第三对应关系；而对第一对应关系和第二对应关系进行y坐标对应，可得到每个采样点的数模转换器的电压值与电压控制衰减器的衰减值之间的第四对应关系，而由第三对应关系和第四对应关系可得到每个采样点的增益与电压控制衰减器的衰减值之间的增益衰减函数关系。另在上述第四对应关系的基础上，再结合数模转换器的电压值与电压控制衰减器的控制电压信号之间的关系，将y坐标的数模转换器的电压值变换为电压控制衰减器的控制电压信号，可得到电压控制衰减器的控制电压信号与电压控制衰减器的衰减值之间的电压衰减函数关系。至此，得到了增益衰减函数关系(g-g)，以及电压衰减函数关系(v控-g)，以增益g进行对应，可构建出电压控制衰减器的控制电压信号压(v控)与增益值(g)之间的函数关系。该函数关系即为电压增益函数关系。
74.s302，根据电压增益函数关系，确定数模转换器输出的电压信号对应的增益值。
75.s303，通过数模转换器输出的电压信号对应的增益值对回波信号进行增益调节。
76.根据此电压增益函数关系，可确定出数模转换器实际输出的电压信号对应的增益值。具体地，可在电压增益函数关系中，查找当前数模转换器实际输出的电压信号相同的电压值，并将此电压值对应的增益值确定为数模转换器实际输出的电压信号对应的增益值。接着，以该数模转换器输出的电压信号对应的增益值对回波信号进行增益调节。
77.可参见图6所示，计算机设备对tgc设置参数进行拟合处理后生成tgc曲线，将经过软件编码的tgc曲线发送给逻辑控制器件，逻辑控制器件会根据进行解码，并根据解码的tgc曲线生成一个对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列，该控制序列作用在数模转换器上，使得数模转换器输出的电压信号对电压控制衰减器进行控制，对电压控制衰减器进行控制即是在模拟域实现了对回波信号进行增益调节。
78.本实施例中，通过获取电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的电压增益函数关系，根据电压增益函数关系，确定数模转换器输出的电压信号对应的增益值，并通过
数模转换器输出的电压信号对应的增益值对回波信号进行增益调节。该方法中，由于计算机设备对增益曲线进行编码后下发至逻辑控制器件中产生控制序列，该控制序列可控制数模转换器输出的电压从而控制电压控制衰减器，对电压控制衰减器进行编码控制可以灵活地调节tgc参数，从而实现在模拟域对回波信号进行增益调节，可以得到更高的图像质量。
79.下面通过实施例对上述得到tgc曲线的过程进行具体说明。
80.一个实施例中，上述通过预设的直线算法根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理得到tgc曲线的过程包括以下步骤：根据tgc设置参数，获取单位采样周期内初始采样点和终止采样点，根据初始采样点和终止采样点，确定x轴变化量和y轴变化量，根据x轴变化量和y轴变化量之间的大小关系确定绘制时间增益直线点的步进方向；并在步进方向上，根据预设的迭代点进行直线拟合处理，直至满足预设的迭代条件，将绘制出的多个时间增益直线点构成的线确定为tgc曲线。
81.计算机设备根据tgc的设置参数，确定单位采样周期内初始采样点(x0，y0)和终止采样点(x1，y1),再根据初始采样点(x0，y0)和终止采样点(x1，y1)确定x轴变化量δx，以及y轴变化量δy，基于x轴变化量δx和y轴变化量δy之间的大小关系确定绘制时间增益直线点的步进方向。
82.可选地，若x轴变化量大于y轴变化量，确定步进方向为x方向；若x轴变化量小于y轴变化量，确定步进方向为y方向。即如果δx》δy，则沿着x方向进行步进；如果δx《δy，则沿着y方向进行步进。
83.在确定了步进方向之后，在对应的步进方向上，以预设的迭代点进行直线拟合处理，直至满足预设的迭代条件会得到多个点，该多个点即为绘制出的多个时间增益直线点，而该绘制出的多个时间增益直线点构成的线即为最终拟合出的tgc曲线。
84.分别以dda直线算法和布雷森汉姆直线算法进行具体拟合过程的说明。
85.一个实施例中，dda直线算法的具体拟合为：根据tgc曲线的斜率，以初始采样点作为初始迭代点开始绘制，判断当前的迭代点是否满足预设的迭代条件；对当前的迭代点的横坐标和纵坐标均增加对应的步长，得到新的迭代点，继续判断新的迭代点是否满足预设的迭代条件，直至新的迭代点等于终止采样点，确定循环终止，将循环过程中各迭代点作为绘制的时间增益直线点，得到tgc曲线。
86.具体地，可分为x方向的步进方向和y方向的步进方向分别进行说明。请参见图7所示。
87.当沿着x方向步进时，首先计算斜率k和设置迭代点(xi,yi)，开始进入循环，确定每一个迭代点，对于每个迭代点时都可判断下是否达到循环终止条件，其中，循环终止条件为迭代点的横坐标增加至与终止采样点的横坐标一致。对整个循环中的迭代点进行直线点拟合计算，对计算出的纵坐标进行取整，直到取整完成后，即可得到所有迭代点的纵坐标。
88.当沿着y方向步进时，同样，首先计算斜率k和设置迭代点(xi,yi)，开始进入循环，确定每一个迭代点，对于每个迭代点时都可判断下是否达到循环终止条件，此方向上的循环终止条件为迭代点的纵坐标增加至与终止采样点的纵坐标一致。同样，对整个循环中的迭代点进行直线点拟合计算，对计算出的横坐标进行取整，直到取整完成后，即可得到所有迭代点的横坐标。
89.其中，上述x方向步进和y方向步进时计算的斜率k均等于δx/δy,两者进入循环
时的初始迭代点均是初始采样点(x0，y0)，即迭代点(xi,yi)初始时等于初始采样点(x0，y0)。
90.根据得到所有迭代点的纵坐标和横坐标，可绘制出所有的时间增益直线点，从而得到tgc曲线。请参见图8所示，图8中tgc曲线分为两段，第一段为沿着x方向进行迭代得到的曲线；第二段为沿着y方向进行迭代得到的曲线，整合后得到即为最终的tgc曲线。
91.另一个实施例中，布雷森汉姆直线算法的具体拟合过程包括：以初始采样点为初始迭代点，迭代过程判断每个迭代点是否满足预设的迭代条件，若不满足，获取迭代点对应的第一误差参数，并检测误差参数是否属于预设范围，得到检测结果，根据检测结果，对迭代点在横坐标和/或纵坐标上增加对应步长得到新的迭代点，并确定新的迭代点对应的第二误差参数，直至新的迭代点与终止采样点的坐标重合，循环终止，将循环过程中各迭代点作为绘制的时间增益直线点，得到tgc曲线。
92.其中，布雷森汉姆算法的原理如图9所示，已知初始采样点(x0,y0)，终止采样点(x1,y1)(图中未示意)，以此初始采样点(x0,y0)和终止采样点(x1,y1)所在的直线方程为y＝kx+b。当判断下一点是选取右侧点还是上方点的时候只需要判断d1-d2的大小。其中：d1＝k(xi+1)+b-yi；d2＝(yi+g)-[k(xi+t)+b]；d1-d2＝2k(xi+t)-2yi+2b-g；k＝δy/δx。
[0093]
假设一个误差参数ei＝δx(d1-d2)；若ei》0，即：d1-d2》0则实际点更靠近右上方的点(应选用右上方的点)，也即ei+1＝ei+2δy。但若ei《0即：d1-d2《0，则实际点更靠近右侧的点(应选用右侧的点)，也即ei+1＝ei+2δy-2δx。
[0094]
基于上述原理，具体地，可分为x方向的步进方向和y方向的步进方向对tgc曲线的生成过程进行说明。
[0095]
如图10所示，当沿着x方向步进时，首先计算初始误差参数e0和设置迭代点(xi,yi)，开始进入循环，此循环的终止条件为迭代点的横坐标增加至与终止采样点横坐标一致。在循环过程中进行判断，误差参数ei是否大于0，如果是，则下一点选取更靠近右上方的点；如果不是，则选取更右侧的点。
[0096]
当沿着y方向步进时，同样，先计算初始误差参数e0和设置迭代点(xi,yi)，开始进入循环，此循环的终止条件为迭代点的纵坐标增加至与终止采样点的纵坐标一致。在循环过程中进行判断，误差参数ei是否大于0，如果是，则下一点选取更靠近右上方的点；如果不是，则选取更上方的点。
[0097]
其中，计算初始误差参数e0＝2δy-δx，初始迭代点为初始采样点，即迭代点(xi,yi)初始时刻为初始采样点(x0，y0)。
[0098]
在x方向步进和y方向步进中，如果误差参数ei大于0，均是下一点选取更靠近右上方的点,并且执行xi＝xi+t,yi＝yi+k,ei＝ei+2(δy-δx)。
[0099]
但是，若误差参数ei小于0，x方向步进中是选取更右侧的点，并执行xi＝xi+t,ei＝ei+2δy；y方向步进中是选取更上方的点，并执行yi＝yi+k,ei＝ei+2δx。
[0100]
两个步进方向均迭代完成后，可得到所有迭代点，从而得到tgc曲线。
[0101]
请如图11所示，为布雷森汉姆算法中得到的tgc曲线，同样也分为两段，第一段为沿着x方向进行迭代得到的曲线；第二段为沿着y方向进行迭代得到的曲线。
[0102]
本实施例中，采用的dda直线算法只涉及到浮点数的乘除和浮点运算，布雷森汉姆线算法只在计算中涉及加法和减法,并且仅使用整数算法，这些所需求的计算资源更少，这
样可以使用更少资源得到更加精确的tgc曲线。
[0103]
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0104]
基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的时间增益补偿方法的时间增益补偿装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个时间增益补偿装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于时间增益补偿方法的限定，在此不再赘述。
[0105]
在一个实施例中，如图12所示，提供了一种时间增益补偿装置，包括：获取模块10、拟合模块11和调节模块12，其中：
[0106]
获取模块10，用于获取时间增益补偿tgc设置参数；
[0107]
拟合模块11，用于根据所述tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线；
[0108]
调节模块12，用于向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；所述编码后的tgc曲线用于指示所述逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；所述数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
[0109]
在一个实施例中，调节模块12包括第一调节单元和第二调节单元：
[0110]
第一调节单元，用于在模拟域控制前端芯片中的电压控制衰减器对回波信号进行增益调节；或者，
[0111]
第二调节单元，用于在模拟域向前端芯片发送tgc控制信号，tgc控制信号用于指示前端芯片从内部对回波信号进行增益调节。
[0112]
在一个实施例中，上述第二调节单元包括：
[0113]
获取子单元，用于获取电压控制衰减器的控制电压信号与增益值之间的电压增益函数关系；
[0114]
第一确定子单元，用于根据电压增益函数关系，确定数模转换器输出的电压信号对应的增益值；
[0115]
调节子单元，用于通过数模转换器输出的电压信号对应的增益值对回波信号进行增益调节。
[0116]
在一个实施例中，上述第二调节单元还包括：
[0117]
第二确定子单元，用于根据预设的单位采样周期内各采样点的对应的增益值，确定单位采样周期的时间增益函数关系；
[0118]
第一处理子单元，用于根据时间增益函数关系，将各采样点的增益值与模数转换器的电压值进行对应处理，得到增益与电压控制衰减器的衰减值之间的增益衰减函数关系；
[0119]
第二处理子单元，用于将模数转换器的电压值与电压控制衰减器进行对应处理，
得到电压控制衰减器的控制电压信号与电压控制衰减器的衰减值之间的电压衰减函数关系；
[0120]
构建子单元，用于根据增益衰减函数关系和电压衰减函数关系，构建电压控制衰减器的控制电压信号压与增益值之间的函数关系。
[0121]
在一个实施例中，上述预设的直线算法对tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理时所需的计算资源小于预设值。
[0122]
在一个实施例中，通过预设的直线算法为dda和布雷森汉姆算法。
[0123]
关于时间增益补偿装置的具体限定可以参见上文中对于时间增益补偿方法中各步骤的限定，在此不再赘述。上述时间增益补偿装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于计算机设备调用执行以上各个模块对应的操作。
[0124]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，如图13所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种时间增益补偿方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0125]
本领域技术人员可以理解，上述计算机设备的结构描述仅仅是与本技术方案相关的部分结构，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0126]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0127]
获取时间增益补偿tgc设置参数；
[0128]
根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线；
[0129]
向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；编码后的tgc曲线用于指示逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
[0130]
上述实施例提供的一种计算机设备在实现上述各步骤时，其实现原理和技术效果与上述时间增益补偿方法执行的方法步骤的原理类似，在此不再赘述。
[0131]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0132]
获取时间增益补偿tgc设置参数；
[0133]
根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线；
[0134]
向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；编码后的tgc曲线用于指示逻辑控制器件
生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
[0135]
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质在实现上述各步骤时，其实现原理和技术效果与上述时间增益补偿方法执行的方法步骤的原理类似，在此不再赘述。
[0136]
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0137]
获取时间增益补偿tgc设置参数；
[0138]
根据tgc设置参数进行时间增益直线拟合处理，得到tgc曲线；
[0139]
向逻辑控制器件发送编码后的tgc曲线；编码后的tgc曲线用于指示逻辑控制器件生成对数模转换器输出的电压信号进行控制的控制序列；数模转换器输出的电压信号用于在模拟域对回波信号进行增益调节。
[0140]
上述实施例提供的一种计算机程序产品在实现上述各步骤时，其实现原理和技术效果与上述时间增益补偿方法执行的方法步骤的原理类似，在此不再赘述。
[0141]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0142]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0143]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。